JP2010121020A - ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 アンダーウォーターカット方式により製造したポリプロピレン系樹脂粒子より成るポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形する際において、７５％以上の融着率に必要な成形加熱蒸気圧力を低下させることができるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法を提供すること。
【解決手段】 ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下であるポリエチレン系樹脂１重量部以上２０重量部以下含むポリプロピレン系樹脂組成物を、ダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られ、前記ダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上の条件でポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子より得るポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下であるポリエチレン系樹脂１重量部以上２０重量部以下含むポリプロピレン系樹脂組成物を、ダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られ、前記ダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上の条件でポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子より得るポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、緩衝包材、通箱、自動車内装部材、自動車バンパー用芯材、断熱材などに用いられるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。
ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体は、型内発泡成形体の長所である形状の任意性、軽量性、断熱性などの特徴をもつ。また、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体と比較すると、耐薬品性、耐熱性、圧縮後の歪回復率に優れており、またポリエチレン系樹脂予備発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体と比較すると、寸法精度、耐熱性、圧縮強度が優れている。これらの特徴により、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて得られる型内発泡成形体は、自動車内装部材、自動車バンパー用芯材をはじめ、断熱材、緩衝包装材など様々な用途に用いられている。これらポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法としては、ストランドカット方式、アンダーウォーターカット方式等がある。
ストランドカット方式では、比較的安価な設備で均一な円柱形状の樹脂粒子を得ることができるが、２ｍｇ／粒以下の樹脂粒子を得ようとする場合ミスカットの発生、ストランド切れの発生が多くなり生産性が悪くなる傾向がある。又、ストランド本数を増すには限界があるため比較的生産性が低い等の課題があった。
アンダーウォーターカット方式では、ストランドを引き取る必要がない為、造粒のスタートが容易であり、ミスカットの発生等が少なく均一な大きさの樹脂粒子を生産性良く得ることができることが知られている。
特許文献１には、アンダーウォーターカット方式による、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子用のポリプロピレン系樹脂粒子の製造方法において、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の型内発泡成形時の融着性が不良となりやすい課題が記述されており、その対策として高温の循環水中に樹脂を押し出した後、該水中にて樹脂をカットする技術が開示されている。しかしながらアグロメ抑制のために、循環水中に難水溶性無機物、界面活性剤、消泡剤を添加する必要があり、また循環水中で該添加剤濃度を一定に保つ必要があるため、継続的に添加しなければならない。
特許文献２には、優れた緩衝性能を持ち、かつ耐衝撃性も大きく、さらに耐熱性の優れたポリオレフィン系樹脂型内発泡成形体を提供することを目的として、曲げ剛性が７０００〜１４０００ｋｇ／ｃｍ2のα−オレフィン・プロピレン共重合体５５〜９５重量％と、密度が０．８８〜０．９４ｇ／ｃｍ3の直鎖状ポリエチレン樹脂５〜４５重量％との混合物を基材樹脂とする予備発泡粒子が開示されており、当該樹脂の造粒法が開示されているが、これらの造粒法の違いによる問題の有無について言及していない。
特許文献３には、結晶性の熱可塑性樹脂から成る発泡状態の芯層と、該熱可塑性樹脂より融点が低いエチレン系重合体から成る非発泡状態の被覆層で構成されている発泡樹脂粒子が、低い加熱蒸気圧力でも、優れた融着性を示すことが開示されている。しかし、この方法では、押出機を二台必要とするため大掛かりな装置となってしまう。
特開平１０−１１９０３７号公報
特開平４−２５３７４１号公報
特開平１０−７７３５９号公報
本発明者が、ポリプロピレン系樹脂をアンダーウォーターカット方式でポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子を水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度まで加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸したのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することによって得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発泡成形体を得ようとしたところ、ストランドカット方式より製造したポリプロピレン系樹脂粒子から得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いた型内発泡成形体と比較して、同等の融着率の型内発泡成形体を得ようとすると型内発泡成形時に０．１ＭＰａほど高い成形加熱蒸気圧力が必要であることがわかった。尚、ここでの融着率とは、板状の型内発泡成形体を二等分すべく、該型内発泡成形体の表面積が最も大きな面の中央にカッターナイフで入れた約５ｍｍの深さのクラックに沿って型内発泡成形体を割り、破断面を観察したときの、予備発泡粒子の全個数に対する破壊粒子の個数の割合のことである。
このような課題に鑑み、本発明の目的は、アンダーウォーターカット方式により製造したポリプロピレン系樹脂粒子より成るポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形する際において、７５％以上の融着率を有する型内発泡成形体を得るために必要な成形加熱蒸気圧力を低下させることができるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法を提供することにある。
以上の状況に鑑み、鋭意検討した結果、本発明者らは、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、所定の溶融粘度であるポリエチレン系樹脂を所定量含んでなるポリプロピレン系樹脂組成物をアンダーウォーターカット方式にてポリプロピレン系樹脂粒子とし、更に押出機の先端に取り付けられたダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上の、押出条件で製造することにより、ポリプロピレン系予備発泡樹脂粒子の表面付近にポリエチレン系樹脂が多くなり、その結果、型内発泡成形体を得る際の成形加熱蒸気圧力を低下することができることを見出した。
すなわち本発明は、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下であるポリエチレン系樹脂１重量部以上２０重量部以下含むポリプロピレン系樹脂組成物を、押出機にて溶融混錬し、押出機の先端に装着されたダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られ、前記ダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上の条件でポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させたのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することによって得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。
好ましい態様としては、
（１）前記ポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下である、
（２）前記ダイのノズルの直径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、且つダイのランド長さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、
（３）ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量が０．４ｍｇ／粒以上２．０ｍｇ／粒以下である、
（４）示差走査熱量測定においてポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温して得られるＤＳＣ曲線において、最も高温側に現れる融解ピーク熱量が５Ｊ／ｇ以上５０Ｊ／ｇ以下である、
前記記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。
（１）前記ポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下である、
（２）前記ダイのノズルの直径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、且つダイのランド長さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、
（３）ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量が０．４ｍｇ／粒以上２．０ｍｇ／粒以下である、
（４）示差走査熱量測定においてポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温して得られるＤＳＣ曲線において、最も高温側に現れる融解ピーク熱量が５Ｊ／ｇ以上５０Ｊ／ｇ以下である、
前記記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法に関する。
本発明の製造方法によれば、アンダーウォーターカット方式で得られたポリプロピレン系樹脂粒子を用いていても７５％以上の融着率を持つ型内発泡成形体の成形時に必要な成形加熱蒸気圧力を低下させることができるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を提供することが出来る。
本発明において用いるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマー単位が５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上からなる重合体であり、チーグラー型塩化チタン系触媒、メタロセン触媒、ポストメタロセン触媒等で重合された、立体規則性の高いものが好ましい。具体例としては、例えば、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸−プロピレンランダム共重合体、無水マレイン酸−プロピレンブロック共重合体、プロピレン−無水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げられ、それぞれ単独あるいは混合して用いられる。特に、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体が好適に使用し得る。また、これらのポリプロピレン系樹脂は無架橋のものが好ましいが、架橋したものも使用できる。
本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したメルトインデックス（以下、ＭＩという場合がある。）が０．１ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下であることが好ましく、更に好ましくは２ｇ／１０分以上１２ｇ／１０分以下である。ＭＩが、０．１ｇ／１０分未満では、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する際の発泡力が低く、高発泡倍率のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得るのが難しくなる場合がある。またＭＩが１５ｇ／１０分を越えるとポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を製造する際にセルが破泡する場合がある。
本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、機械的強度、耐熱性に優れた型内発泡成形体を得るために、融点は、好ましくは１３０℃以上１６８℃以下、更に好ましくは１３５℃以上１６０℃以下、特に好ましくは１４０℃以上１５５℃以下である。融点が当該範囲内であると、成形性と機械的強度、耐熱性のバランスが取り易い傾向が強い。
尚、本発明で、前記ポリプロピレン系樹脂の融点(以下、Ｔｍという場合がある。)とは、示差走査熱量計を用い、１〜１０ｍｇのポリプロピレン系樹脂を、４０℃から２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、その後４０℃まで１０℃／分の速度で冷却し、再度２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温した時に得られるＤＳＣ曲線における吸熱ピーク温度をいう。
本発明に用いるポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度は１０ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下である。好ましくは、１０ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは、１０ｍＰａ・ｓ以上３００ｍＰａ・ｓ以下である。ポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度が当該範囲内であれば７５％以上の融着率を持つ型内発泡成形体の成形時に必要な成形加熱蒸気圧力を低下させることができる。本発明においてポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度は、ポリエチレン系樹脂を加熱溶融し、１４０℃の溶融粘度を、ブルックフィールド形粘度計により測定した値を言う。
具体的なポリエチレン系樹脂の種類としては、たとえば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）などのポリエチレン類、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらは単独または２種類以上混合して用いることができる。
本発明においてポリエチレン系樹脂の含有量としては、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して１重量部以上２０重量部以下であり、好ましくは３重量部以上１０重量部以下である。ポリエチレン系樹脂の含有量が１重量部未満であると７５％以上の融着率を持つときの成形加熱蒸気圧力を低下させることができない。また２０重量部を超えると得られる型内発泡成形体は圧縮強度等の機械的物性等が低下する。
本発明において、ポリプロピレン系樹脂粒子の製造の際、必要により種々の添加剤を、ポリプロピレン系樹脂組成物の特性を損なわない範囲内で添加することができる。添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、充填剤、結晶核剤、気泡調整剤、着色剤等があげられる。
本発明において、ポリプロピレン系樹脂組成物は押出機にて溶融混練を行う。押出機としては、単軸押出機、二軸押出機等が挙げられ、これらを使用することができる。中でも二軸押出機を使用することが好ましい。
押出機に取り付けられたダイ導入部での樹脂温度は好ましくは２００℃以上２６０℃以下が好ましく、より好ましくは２００℃以上２４０℃以下である。樹脂温度が２００℃未満であると、ノズルの目詰まりを生じ易くなり、安定生産できない場合がある。樹脂温度が２６０℃を越えると、熱劣化が起こり、物性が低下する場合がある。 本発明において、ダイのノズルの直径は０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．４ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。ノズルのランド長さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。ノズルの直径が０．２ｍｍ未満であると剪断速度を９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ見かけ溶融粘度を７００００ｍＰａ・ｓ以上に調整することが困難となる場合がある。一方、該ノズルの直径が１．０ｍｍを超えると粒重量２．０ｍｇ／粒以下のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の形状が扁平になり、型内発泡成形時の充填性が悪化する場合がある。ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の形状を概ね球状にするには、ポリプロピレン系樹脂粒子の長さＬと直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを０．５以上２以下とすることが好ましい。
ダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度は９５０００ｓｅｃ-1以下であり、好ましくは７５０００ｓｅｃ-1以下である。また、溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは８５０００ｍＰａ・ｓ以上の条件でポリプロピレン系樹脂粒子を作製する。
押出機の先端に装着されたダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1を超え、且つ見かけ溶融粘度を７００００ｍＰａ・sを下回ってしまうと、成形加熱蒸気圧力を低下できる効果が発現しなくなる。
尚、ここでの、剪断速度は以下の式より算出した値である。
τ＝４ｑ／（π・ｒ3）
（ここで、τは剪断速度（ｓｅｃ-1）を表し、ｑは一穴のノズルからの容積樹脂排出量（ｃｍ3／ｓｅｃ）を表し、πは円周率を表し、ｒはノズルの半径（ｃｍ）を表す。）
一穴のノズルからの容積樹脂排出量のｑを算出するための、開口しているノズルの数は得られたポリプロピレン系樹脂粒子５０粒の質量を測定し、その平均値を実測粒重量とし、押出機への時間当たりの樹脂供給量とカッター刃の時間当たり切断数（時間当たりの回転数×カッター刃数）から算出した全てのノズルが開口していると仮定した際の理論粒重量と比較し、開口しているノズル数を算出した。
τ＝４ｑ／（π・ｒ3）
（ここで、τは剪断速度（ｓｅｃ-1）を表し、ｑは一穴のノズルからの容積樹脂排出量（ｃｍ3／ｓｅｃ）を表し、πは円周率を表し、ｒはノズルの半径（ｃｍ）を表す。）
一穴のノズルからの容積樹脂排出量のｑを算出するための、開口しているノズルの数は得られたポリプロピレン系樹脂粒子５０粒の質量を測定し、その平均値を実測粒重量とし、押出機への時間当たりの樹脂供給量とカッター刃の時間当たり切断数（時間当たりの回転数×カッター刃数）から算出した全てのノズルが開口していると仮定した際の理論粒重量と比較し、開口しているノズル数を算出した。
また、ここでの見かけ溶融粘度は以下の式より算出した値である。
η＝（ΔＰ・π・ｇ・ｒ4・ρ）／（８Ｑ・Ｌ）
（ここで、ηは見かけ溶融粘度（ｓｅｃ-1）を表し、ΔＰはノズルのランド部での圧力損失（ｋｇ／ｃｍ2）を表し、πは円周率を表し、ｇは重力加速度（ｃｍ／ｓｅｃ2）を表し、ｒはノズルの半径（ｃｍ）を表し、ρは溶融樹脂密度（ｋｇ／ｃｍ3）を表し、Ｑは一穴のノズルからの質量樹脂排出量（ｋｇ／ｓｅｃ）を表し、Ｌはノズルのランド長さ（ｃｍ）を表す。）
η＝（ΔＰ・π・ｇ・ｒ4・ρ）／（８Ｑ・Ｌ）
（ここで、ηは見かけ溶融粘度（ｓｅｃ-1）を表し、ΔＰはノズルのランド部での圧力損失（ｋｇ／ｃｍ2）を表し、πは円周率を表し、ｇは重力加速度（ｃｍ／ｓｅｃ2）を表し、ｒはノズルの半径（ｃｍ）を表し、ρは溶融樹脂密度（ｋｇ／ｃｍ3）を表し、Ｑは一穴のノズルからの質量樹脂排出量（ｋｇ／ｓｅｃ）を表し、Ｌはノズルのランド長さ（ｃｍ）を表す。）
ノズルのランド部での圧力損失のΔＰは、押出機に取り付けられたダイ導入部での樹脂圧力測定計の圧力の値（ゲージ圧）から、ダイのノズルから樹脂を押し出す水中の圧力の値（ゲージ圧）を引いた値である。
一穴のノズルからの容積樹脂排出量のＱを算出するための、開口しているノズルの数は得られたポリプロピレン系樹脂粒子５０粒の質量を測定し、その平均値を実測粒重量とし、押出機への時間当たりの樹脂供給量とカッター刃の時間当たり切断数（時間当たりの回転数×カッター刃数）から算出した全てのノズルが開口していると仮定した際の理論粒重量と比較し、開口しているノズル数を算出した。
本発明において、ダイのノズルから押し出されたポリプロピレン系樹脂組成物がカッター刃によって切断される水（以下、循環水と称す場合がある）中の温度は２０℃以上９５℃以下であることが好ましく、より好ましくは、４０℃以上９５℃以下である。２０℃未満ではノズルの目詰まりを生じ易くなり、生産性が低下する場合がある。９５℃を超えるとポリプロピレン系樹脂粒子同士の結粒が生じ易くなる。
また、ダイのノズルから押し出されたポリプロピレン系樹脂組成物がカッター刃によって切断される水中の圧力は０．１ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下（ゲージ圧）であることが好ましい。該水中の圧力が０．１ＭＰａ未満の場合、ダイのノズルから吐出されるポリプロピレン系樹脂組成物の切断の際に、回転するカッターの刃近傍で真空状態となり水蒸気泡を発生しやすく、互着や粒形状のバラツキを発生しやすくなる。
本発明に係るポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、上記のようにしてポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、該ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度まで加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させたのち、前記ポリプロピレン系樹脂粒子を前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することで得られる。
具体的には、耐圧容器内に、ポリプロピレン系樹脂粒子、水、発泡剤、分散剤、必要に応じて分散助剤を仕込んで分散物とし、攪拌しながら昇温して該ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度（以下、発泡温度という場合がある。）まで加熱し、加圧下で前記ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させたのち、必要に応じて発泡剤を追加して、耐圧容器内を一定圧力（以下、発泡圧力という場合がある。）に保持した後、耐圧容器下部からポリプロピレン系樹脂粒子を含む分散物を、該耐圧容器内圧より低圧雰囲気下に放出する方法が例示される。使用する耐圧容器には特に限定はなく、予備発泡粒子製造時における容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよいが、例えばオートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。
発泡剤としては、公知のものでよく、例えば、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素およびそれらの混合物；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水などが挙げられる。前記発泡剤の使用量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、基材樹脂の組成、発泡剤の種類、目的とする発泡倍率等により異なり、一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂粒子１００重量部に対して、概ね２〜６０重量部であることが好ましい。また、発泡剤として水を使用する場合、分散媒として使用している水を利用できる。
分散剤としては、例えば、塩基性第三リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、カオリン等の難水溶性無機化合物が挙げられ、これらを使用することができる。また、分散助剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｎ−パラフィンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤等が挙げられ、これらを使用することができる。これら分散剤及び分散助剤の使用量は、通常、水１００重量部に対して、分散剤０．１重量部以上３重量部以下、分散助剤０．００１重量部以上０．１重量部以下であることが好ましい。
また、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子に付着する分散剤量を低減する目的で、ポリプロピレン系樹脂を分散させている水に酸を混合して、分散物を酸性にする場合もある。
また、耐圧容器内に調製されたポリプロピレン系樹脂粒子を含んでなる分散物は、攪拌下、発泡温度にて、一定時間、通常５分以上１８０分以下、好ましくは１０分以上６０分以下、当該温度で保持される。発泡圧力にて一定時間、通常５分以上１８０分以下、好ましくは１０分以上６０分以下、そのままで保持される。こうして発泡温度、発泡圧力で保持されたポリプロピレン系樹脂粒子を含む分散物を、耐圧容器下部に設けられたバルブを開放して低圧雰囲気下、通常は大気圧下に放出することにより、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子が得られる。
前記分散物を低圧雰囲気に放出する際、流量調整、倍率バラツキ低減などの目的で直径２〜１０ｍｍの開口オリフィスを通して放出することもできる。また、発泡倍率を高くする目的で、前記低圧雰囲気を飽和水蒸気で満たす場合もある。
発泡温度は、用いるポリプロピレン系樹脂の融点［Ｔｍ（℃）］、発泡剤の種類等により異なり、一概には規定できないが、概ね（Ｔｍ−３０）〜（Ｔｍ＋１０）℃の範囲から決定される。また、発泡圧力は、用いるポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、所望の予備発泡粒子の発泡倍率等によって異なり、一概には規定できないが、概ね１〜８ＭＰａ（ゲージ圧）の範囲から決定される。
このようにして得られた本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の最も高温側に現れる融解ピーク熱量（以下、ＭＨＭＥという場合がある。）は５Ｊ／ｇ以上５０Ｊ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは１０Ｊ／ｇ以上３０Ｊ／ｇ以下である。尚、ここでのＭＨＭＥとは、示差走査熱量計法（以下、ＤＳＣという場合がある。）による測定において、４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温した際に得られるＤＳＣ曲線においてあらわれる２つ以上の融解ピークにおいて、該予備発泡粒子の融解開始前のベースラインと融解終了後のベースラインを直線で結び、ＤＳＣ曲線の最も高温側のピークと隣のピークの間の極大点から垂直方向に直線を引き、該二つの直線とＤＳＣ曲線に囲まれる高温側の部分の熱量である。
ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量は好ましくは０．４ｍｇ／粒以上２．０ｍｇ／粒以下であり、より好ましくは０．６ｍｇ／粒以上１．８ｍｇ／粒以下である。ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量は、ポリプロピレン系樹脂組成物を溶融混練して押し出し、ポリプロピレン系樹脂粒子を作製する際の条件によって調節することが可能である。
本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の嵩密度は１０ｇ／Ｌ以上２００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１５ｇ／Ｌ以上１５０ｇ／Ｌ以下である。尚、ここでの嵩密度とは、内径２４０ｍｍ、内高２５７ｍｍの円柱状の容器の上部より３０ｃｍ高い所から、該容器内に予備発泡粒子を自由落下させ、該容器内が、予備発泡粒子で完全に充填されたときの全重量から該容器の重量を差し引いた値を、該容器の容積で割った値のことである。
以上のようにして得たポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、公知の成形方法により、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体にすることができる。例えば、Ａ）予備発泡粒子を金型に充填した後、予備発泡粒子の体積を１５〜５０％減ずるように圧縮し、水蒸気で加熱融着させる方法、Ｂ）予備発泡粒子をガス圧力で圧縮して金型に充填し、予備発泡粒子の回復力を利用して、水蒸気で加熱融着させる方法、Ｃ）予備発泡粒子を無機ガスで加圧処理して予備発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の予備発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、Ｄ）特に前処理することなく、予備発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法などの方法を利用することができる。前記無機ガスとしては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、炭酸ガスなどが使用できる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上混合使用してもよい。これらの中でも、汎用性の高い空気、或いは、窒素が好ましい。
本発明において用いるポリプロピレン系樹脂粒子は、一定の見かけ溶融粘度以上であり且つ、ダイのノズルの直径が小さいアンダーウォーターカット方式に特有な高剪断よって、流路内壁面に接していた樹脂の表面付近にポリエチレン系樹脂が内部より多く存在している可能性がある。このため、本発明のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を用いて型内発泡成形する際に、低い成形加熱蒸気圧力で融着が良好な型内発泡成形体を得ることができるものと推定している。
本発明の製造方法によって得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、表面に対し、融解開始温度測定を行うと、基材樹脂の融点より５〜２０℃低いことが好ましい。ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の表面融解開始温度は、型内発泡成形時の水蒸気加熱によってポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子同士の融着を得るための温度と、ほぼ相関しており、表面融解開始温度が低いほど、７５％以上の融着率を有する型内発泡成形体を得るために必要な成形加熱蒸気圧力を低下することができる傾向がある。なお、ポリエチレン系樹脂を含まないポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の表面融解開始温度は、基材樹脂の融点±５℃の範囲内である傾向がある。
表面融解開始温度の測定方法は、ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子にサーマルプローブを接触させ先端を表面より深さ１０ｎｍ未満の位置に配置させた状態で、加熱し、樹脂融解と共にプローブの高さ方向の変位を検知する。検知した変位曲線から表面融解温度を測定する。たとえば、（株）日本サーマルコンサルティング社製ｎａｎｏ−ＴＡ２（サーマルプローブ先端径φ３０ｎｍ）を用い、任意のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子表面を昇温速度５℃／ｓｅｃで、４０℃から２００℃まで加熱する。その際の温度−変位スペクトルの融解による高さ位置の変曲点を２本の接線の交点から算出し、その変曲点温度を３０μｍ以上離れた位置で５点測定し、算出される変曲点温度を平均化し、本発明の表面融解開始温度とする。
示差走査熱量計などの一般的な熱分析装置では試料全体を加熱することで、試料の平均融解挙動の熱量を分析するのに対し、表面融解温度を測定するサーマルプローブは、表面という極めて局所的な融解挙動を測定することができる。したがって、表面融解温度は、示差走査熱量計で測定される融解温度ピークとは異なったものとなることが多い。
つぎに、本発明を実施例及び比較例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
また実施例及び比較例における評価は下記の方法で行った。
〔型内発泡成形体の融着率〕
板状の型内発泡成形体を二等分すべく、該型内発泡成形体の表面積が最も大きな面の中央にカッターナイフで入れた約５ｍｍの深さのクラックに沿って型内発泡成形体を割り、破断面を観察したときの、予備発泡粒子の全個数に対する破壊粒子の個数の割合を融着率として求めた。
板状の型内発泡成形体を二等分すべく、該型内発泡成形体の表面積が最も大きな面の中央にカッターナイフで入れた約５ｍｍの深さのクラックに沿って型内発泡成形体を割り、破断面を観察したときの、予備発泡粒子の全個数に対する破壊粒子の個数の割合を融着率として求めた。
〔最低成形加熱蒸気圧力〕
ＤＡＩＳＥＮ株式会社製ＫＤ−３４５を用い、縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み５５ｍｍのブロック金型にポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を充填した後、金型内の体積を２７％減ずるように圧縮して縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み４０ｍｍとし、まず０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の水蒸気で金型内の空気を追い出し、その後０．２０〜０．４０ＭＰａ（ゲージ圧）の任意の圧力の加熱蒸気を用いて１０秒間加熱成形させることにより、型内発泡成形体を得る。この型内発泡成形体の融着率が７５％以上となる最低の圧力を最低成形加熱蒸気圧力とし、これを評価した。
ＤＡＩＳＥＮ株式会社製ＫＤ−３４５を用い、縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み５５ｍｍのブロック金型にポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を充填した後、金型内の体積を２７％減ずるように圧縮して縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み４０ｍｍとし、まず０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の水蒸気で金型内の空気を追い出し、その後０．２０〜０．４０ＭＰａ（ゲージ圧）の任意の圧力の加熱蒸気を用いて１０秒間加熱成形させることにより、型内発泡成形体を得る。この型内発泡成形体の融着率が７５％以上となる最低の圧力を最低成形加熱蒸気圧力とし、これを評価した。
〔見かけ成形体密度〕
型内発泡成形により得た、板状の型内発泡成形体の縦、横、厚みをノギスで測定し、該型内発泡成形体の体積を求め、該型内発泡成形体の重量を該型内発泡成形体の体積で割った値を見かけ成形体密度とした。
型内発泡成形により得た、板状の型内発泡成形体の縦、横、厚みをノギスで測定し、該型内発泡成形体の体積を求め、該型内発泡成形体の重量を該型内発泡成形体の体積で割った値を見かけ成形体密度とした。
〔ポリエチレン系樹脂の溶融粘度の測定〕
ポリエチレン系樹脂を加熱溶融し、１４０℃の溶融粘度を、ブルックフィールド形粘度計により測定した。
ポリエチレン系樹脂を加熱溶融し、１４０℃の溶融粘度を、ブルックフィールド形粘度計により測定した。
〔予備発泡粒子の嵩密度〕
内径２４０ｍｍ、内高２５７ｍｍの円柱状の容器の上部より３０ｃｍ高い所から、該容器内に予備発泡粒子を自由落下させ、該容器内が、予備発泡粒子で完全に充填されたときの全重量から該容器の重量を差し引いた値を、該容器の容積で割った値を、嵩密度とした。
内径２４０ｍｍ、内高２５７ｍｍの円柱状の容器の上部より３０ｃｍ高い所から、該容器内に予備発泡粒子を自由落下させ、該容器内が、予備発泡粒子で完全に充填されたときの全重量から該容器の重量を差し引いた値を、該容器の容積で割った値を、嵩密度とした。
〔ＭＨＭＥの測定〕
示差走査熱量測定において、予備発泡粒子２〜５ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温してＤＳＣ曲線を得、当該ＤＳＣ曲線において、融解開始前のベースラインと融解終了後のベースラインを直線で結び、ＤＳＣ曲線の最も高温側ピークと隣のピークの間の極大点から垂直方向に直線を引く、該二つの直線とＤＳＣ曲線に囲まれる高温側の部分の熱量である。
示差走査熱量測定において、予備発泡粒子２〜５ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温してＤＳＣ曲線を得、当該ＤＳＣ曲線において、融解開始前のベースラインと融解終了後のベースラインを直線で結び、ＤＳＣ曲線の最も高温側ピークと隣のピークの間の極大点から垂直方向に直線を引く、該二つの直線とＤＳＣ曲線に囲まれる高温側の部分の熱量である。
（実施例１）
二軸押出機を用い、押出機の先端に装着したノズル径０．６ｍｍ、ランド長さ３ｍｍのダイよりエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｔｍ：１４６℃、ＭＩ：６ｇ／１０ｍｉｎ、コモノマー量：３重量％）１００重量部と溶融粘度２６５ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂５重量部、タルク０．０１重量部からなる溶融物を、水温８０℃、水圧０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の水中に押し出し、回転するカッター刃により切断し、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造した。尚、押出機に取り付けられたダイ導入部での樹脂温度は２３２℃であった。また、押出機の先端に取り付けられたダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度は６３１００ｓｅｃ-1であり、見かけ溶融粘度は１２９１０８ｍＰａ・ｓであった。続いて、得られたポリプロピレン系樹脂粒子１００重量部、水１５０重量部、塩基性第三リン酸カルシウム１．２１重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０３重量部を耐圧オートクレーブ中に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタンを１１重量部添加した後、オートクレーブ内容物を昇温し、１４３℃の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して１．６ＭＰａ（ゲージ圧）の発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、発泡圧力で３０分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、直径４．０ｍｍの開口オリフィスを通して、オートクレーブ内容物を大気圧下に放出した。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．９Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。
二軸押出機を用い、押出機の先端に装着したノズル径０．６ｍｍ、ランド長さ３ｍｍのダイよりエチレン−プロピレンランダム共重合体（Ｔｍ：１４６℃、ＭＩ：６ｇ／１０ｍｉｎ、コモノマー量：３重量％）１００重量部と溶融粘度２６５ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂５重量部、タルク０．０１重量部からなる溶融物を、水温８０℃、水圧０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の水中に押し出し、回転するカッター刃により切断し、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造した。尚、押出機に取り付けられたダイ導入部での樹脂温度は２３２℃であった。また、押出機の先端に取り付けられたダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度は６３１００ｓｅｃ-1であり、見かけ溶融粘度は１２９１０８ｍＰａ・ｓであった。続いて、得られたポリプロピレン系樹脂粒子１００重量部、水１５０重量部、塩基性第三リン酸カルシウム１．２１重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０３重量部を耐圧オートクレーブ中に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタンを１１重量部添加した後、オートクレーブ内容物を昇温し、１４３℃の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して１．６ＭＰａ（ゲージ圧）の発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、発泡圧力で３０分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、直径４．０ｍｍの開口オリフィスを通して、オートクレーブ内容物を大気圧下に放出した。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．９Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。
得られた予備発泡粒子を縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み５５ｍｍのブロック金型に充填した後、発泡粒子の体積を２７％減ずるように圧縮し、次いで０．２０〜０．４０ＭＰａ（ゲージ圧）の成形加熱蒸気圧力で加熱して型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡樹脂粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂の添加量を１０重量部にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例３）
一穴のノズルからの吐出量を増加した点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．７Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
一穴のノズルからの吐出量を増加した点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．７Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例４）
ダイのランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ダイのランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例５）
ダイのノズルの直径を０．５ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２８０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ダイのノズルの直径を０．５ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２８０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例６）
ポリエチレン系樹脂の添加量を２０重量部にした点以外は、実施例５と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．２Ｊ／ｇ、セル径３３０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂の添加量を２０重量部にした点以外は、実施例５と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．２Ｊ／ｇ、セル径３３０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例７）
ダイのノズルの直径を０．７ｍｍ、ランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ダイのノズルの直径を０．７ｍｍ、ランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例８）
ダイのランド長さを７ｍｍにした点以外は、実施例７と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ダイのランド長さを７ｍｍにした点以外は、実施例７と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、嵩密度が３０ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例９）
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１８ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２７０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１８ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２７０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例１０）
ポリエチレン系樹脂の添加量を１０重量部にした点以外は、実施例９と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂の添加量を１０重量部にした点以外は、実施例９と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径３００μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例１１）
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１３００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．９Ｊ／ｇ、セル径２５０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１３００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．９Ｊ／ｇ、セル径２５０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（実施例１２）
ポリエチレン系樹脂の添加量を１０重量部にした点以外は、実施例１１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
ポリエチレン系樹脂の添加量を１０重量部にした点以外は、実施例１１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表１に示す。
（比較例１）
ポリエチレン系樹脂を使用しない点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２１０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ポリエチレン系樹脂を使用しない点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２１０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ポリエチレン系樹脂の添加量を０．５重量部にした点以外は、実施例１と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３１ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．７Ｊ／ｇ、セル径２２０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例３）
ダイのノズルの直径を０．５ｍｍ、ランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ダイのノズルの直径を０．５ｍｍ、ランド長さを５ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例４）
ダイのノズルの直径を０．４ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ダイのノズルの直径を０．４ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、実施例２と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例５）
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１８ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１８ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．５Ｊ／ｇ、セル径２９０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例６）
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１３００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２８０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１３００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２８０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例７）
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１１０００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３３ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ポリエチレン系樹脂を、溶融粘度１１０００ｍＰａ・ｓのポリエチレン系樹脂にした点以外は、比較例３と同様にして、押出条件を調節して、粒重量０．８ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３３ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．８Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
（比較例８）
ダイのノズルの直径を０．６ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、比較例７と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
ダイのノズルの直径を０．６ｍｍ、ランド長さを３ｍｍにした点以外は、比較例７と同様にして、押出条件を調節して、粒重量１．２ｍｇ／粒のポリプロピレン系樹脂粒子を製造し、該ポリプロピレン系樹脂粒子よりポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を得、型内発泡成形体を得た。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子は、嵩密度が３２ｇ／Ｌ、ＭＨＭＥが１６．６Ｊ／ｇ、セル径２６０μｍであった。このようにして得られたポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および型内発泡成形体についての評価結果を、表２に示す。
Claims (5)
- ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下であるポリエチレン系樹脂１重量部以上２０重量部以下含むポリプロピレン系樹脂組成物を、押出機にて溶融混錬し、押出機の先端に装着されたダイのノズルより水中に押し出し、該水中にて回転するカッター刃により切断して得られ、前記ダイのノズルを通過する際の溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の剪断速度が９５０００ｓｅｃ-1以下、且つ溶融したポリプロピレン系樹脂組成物の見かけ溶融粘度が７００００ｍＰａ・ｓ以上の条件でポリプロピレン系樹脂粒子を作製し、該ポリプロピレン系樹脂粒子、水、分散剤、発泡剤を耐圧容器内に仕込み、ポリプロピレン系樹脂粒子の軟化点以上の温度に加熱し、加圧下で該ポリプロピレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させたのち、前記耐圧容器内よりも低圧の雰囲気下に放出することによって得られるポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- 前記ポリエチレン系樹脂の１４０℃での溶融粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１５００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- 前記ダイのノズルの直径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、且つダイのランド長さが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の粒重量が０．４ｍｇ／粒以上２．０ｍｇ／粒以下である請求項１〜３何れか一項に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
- 示差走査熱量測定においてポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子を４０℃から２２０℃まで１０℃／分で昇温して得られるＤＳＣ曲線において、最も高温側に現れる融解ピーク熱量が５Ｊ／ｇ以上５０Ｊ／ｇ以下である請求項１〜４何れか一項に記載のポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子の製造方法。
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